JP2009183021A - 樹脂モールドモータ - Google Patents

Abstract

【課題】電解コンデンサなどの電子部品が、モールド樹脂の成形圧力によって損傷しない高品質の樹脂モールドモータの実現を目的とする。
【解決手段】固定子１に電子部品を搭載するプリント基板２を備え、モールド樹脂３により損傷する可能性のある前記電子部品を、損傷を防止する保護用の外装ケース５ａ、５ｂ内に収納するとともに、前記モールド樹脂３の最終充填部近傍に、モータ外に突出する樹脂溜り部６を設け、その樹脂溜り部６に前記モールド樹脂３が完全充填される前に樹脂の充填を停止し、成形後に前記樹脂溜り部６を除去することによって、金型内の成形圧力を低下させ、電子部品を保護する外装ケース５ａ、５ｂ内へのモールド樹脂３の浸入を防止することによって、電子部品の損傷の無い、高品質の樹脂モールドモータを実現する。
【選択図】図１

Description

本発明は、電子部品を搭載したプリント基板を装着した固定子を、モータ外被を形成するモールド樹脂にて一体的に成形した、ファンモータ等の駆動に使用される樹脂モールドモータに関する。

従来、この種の樹脂モールドモータは、電解コンデンサや温度ヒューズ等の電子部品が成形時におけるモールド樹脂の成形圧力によって、変形し破損することを防止するために、電子部品に保護用の外装ケースを装着した後、モールド成形するものが知られている（例えば、特許文献１参照）。

以下、その樹脂モールドモータについて、図８と図９および図１０を参照しながら説明する。図に示すように、固定子１０１に電子部品１０３を搭載したプリント基板１０２が装着されている。１０５は電解コンデンサであり、成形時のモールド樹脂１０９の圧力により、電解コンデンサ１０５の外郭ケースが変形することや、封口ゴム１０６の内側への移動により、コンデンサ内部の素子が損傷することを防止する為に、保護ケース１０４内に収納されている。電解コンデンサ１０５の脚部１０７は、保護ケース１０４に設けられた切り欠き穴部１０８から外部に導出され、プリント基板１０２に半田付けにて固定されている。固定子１０１の内部には中空部１１０が形成され、その中空部に回転子１１１が回転自在に保持されている。
特開２００３−３１９６１５号公報

このような従来の構成では、保護ケースに設けた切り欠き穴部と電解コンデンサの脚部には、微小な隙間が存在する為、成形時の射出圧力が高くなると、その隙間からモールド樹脂が保護ケース内に浸入し、浸入したモールド樹脂が、封口ゴム等を内部に移動させてしまうので、コンデンサ内部素子の損傷を完全に防止することができないという課題があった。

本発明は、このような従来の課題を解決するもので、外装ケース内へのモールド樹脂の浸入を防止できる、電解コンデンサ等の電子部品が損傷しない高品質のモータを実現することを目的としている。

本発明の樹脂モールドモータは、上記目的を達成するために、モールド樹脂の最終充填部近傍にモータ外に突出する樹脂溜り部を設け、その樹脂溜り部が完全充填される前に、樹脂の充填を停止するとともに、成形後にその樹脂溜り部を除去するものである。

この手段により、モータ固定子部分がモールド樹脂で充填形成された後、モータ外被部分の外部に突出する樹脂溜り部に樹脂が完全充填される前に、モールド樹脂の充填を停止するので、金型内の圧力が高くならず、外装ケースの電子部品の脚部を外装ケースの外部に導出する穴部と電解コンデンサ等の電子部品の脚部のわずかな隙間からの、モールド樹脂の外装ケース内への浸入することを防止でき、電子部品がモールド樹脂の圧力によって損傷しない、高品質の樹脂モールドモータが得られる。

また、他の手段は、樹脂溜り部とモータとは細い接続部で連絡し、成型後の除去時にはこの接続部で樹脂溜り部を切断するものであり、樹脂成型後に樹脂溜り部を容易に除去することができる。

また、他の手段は、外装ケースの外部に電子部品の脚部を導出する穴部と、電子部品の脚部との隙間に、接着剤等の密封部材を塗布したものである。

この手段により、外装ケース内へのモールド樹脂の浸入を完全に防止できるので、電子部品が損傷にしない、さらに高品質の樹脂モールドモータが得られる。

また、他の手段は、電子部品を電解コンデンサとし、外装ケースを電解コンデンサの封口ゴム部だけを保護する構造としたものである。

この手段により、外装ケースの構造が簡単になるとともに、プリント基板への装着が容易になるので、低価格の樹脂モールドモータが得られる。

また、他の手段は、本案の樹脂モールドモータの構造を、電子部品を多く搭載する交流電源に直結するブラシレスＤＣモータに適用したものである。

この手段により、電子部品が損傷しない、高品質の交流電源直結の樹脂モールドのブラシレスＤＣモータが得られる。

また、他の手段は本樹脂モールドモータを換気送風装置に搭載したものである。

この手段により、電子部品を多く内蔵した樹脂モールドモータを換気送風装置に搭載できるので、換気送風装置の制御回路が簡単になり、低価格で高品質の換気送風装置が実現できる。

本発明によれば、モールド樹脂の成形圧による電子部品の損傷が確実に防止できるので、高品質の樹脂モールドモータを提供することが可能になる。

本発明の請求項１記載の発明は、固定子に電子部品を搭載するプリント基板を備え、モールド樹脂により損傷する可能性のある前記電子部品を、損傷を防止する保護用の外装ケース内に収納するとともに、前記モールド樹脂の最終充填部近傍に、モータ外に突出する樹脂溜り部を設け、その樹脂溜り部に前記モールド樹脂が完全充填される前に樹脂の充填を停止し、成形後に前記樹脂溜り部を除去する樹脂モールドモータとしたものであり、樹脂溜り部が、固定子部分に樹脂が充填されたときの金型内の圧力上昇を防止するので、電子部品を保護する外装ケース内部へモールド樹脂が浸入せず、モールド樹脂の成形圧による電子部品の損傷を防止することが可能になる。

また、樹脂溜り部とモータとは細い接続部で連絡し、成型後の除去時にはこの接続部で樹脂溜り部を切断するものであり、樹脂成型後に樹脂溜り部を容易に除去することができる。

また、電子部品は電解コンデンサであり、前記外装ケースは、前記電解コンデンサの封口部のみを保護する構造としたもので、これにより簡単な構造の外装ケースで、モールド樹脂の成形圧による電解コンデンサの封口ゴム部の変形や移動が防止できるとともに、電解コンデンサのプリント基板への装着が容易になり、生産性が向上する。

また、本案の構造を、交流電源に直結するブラシレスＤＣモータである樹脂モールドモータに適用したもので、これにより、電子部品を多く使用する交流電源直結型ブラシレスモータの品質を向上することが可能になる。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。

（実施の形態１）
図１は、本発明の第１の実施の形態における交流電源直結型の樹脂モールドモータの固定子の３面図、図２は同モータの全体の構造を示す半断面図、図３は同モータに内蔵されている制御回路のブロック図、図４は同外装ケース内に電解コンデンサを収納した状態を説明する斜視図と断面図、図５は同外装ケースに印加されるモールド樹脂の成形圧力の変化を示したグラフ、図６は同モータの固定子の外部に設けた樹脂溜り部の拡大断面図である。

図１において、１は樹脂モールドモータの固定子であり、２ケの樹脂製の外装ケース５ａ，５ｂに２ケの電解コンデンサ４ａ、４ｂがそれぞれ収納されて、プリント基板２に半田付けにて固定され、モールド樹脂にて一体的に形成されている。図２は、モータ全体の構造を示した半断面図であり、固定子１の内部の中空部に回転子１３が回転自在に保持されている。プリント基板２には図３のブロック図に示すように、モータに直接入力される交流入力を直流に変換する電解コンデンサ４を含むＡＣ−ＤＣコンバータと、モータの回転を制御する駆動ＩＣ等が搭載され、モータに直接ＡＣ電源を直接印加すればモータの運転が可能になっている。

図４は、その電解コンデンサ４を外装ケース５内に収納した状態を示したもので、電解コンデンサ４の封口ゴム８から突き出た２本の端子９を、外装ケース５の底部に設けた２ケ所の切欠き部１０より、外装ケース５外に導出している。その切欠き部１０には端子９との微小な隙間から、モールド樹脂３が外装ケース５内への浸入を防止するために、接着剤である密封部材１１を塗布したのち、外装ケース５の蓋１２にて密閉し、プリント基板２に半田付け固定している。図５は、固定子１をモールド成形する際に外装ケース５がモールド樹脂３により受ける成形圧力の変化を、外装ケース５に貼り付けた歪ゲージにて簡易的に測定したグラフであり、成形プロセスの進行状態と圧力の変化の関係を示している。

グラフの横軸が成形の進行を示す成形時間であり、縦軸が外装ケースに貼り付けた歪ゲージの歪量であり、簡易的に外装ケースに印加される成形圧力の変化を示している。グラフに示すように、外装ケース５に印加される圧力は成形のプロセスの最初である射出時に大きくなり、射出が終了する時点、すなわち金型内に樹脂がほぼ完全に充填されたときに最も高くなっている。射出プロセス後の硬化プロセスでは、モールド樹脂３の収縮により、圧力は徐々に低下し、射出終了時点の圧力を超えることはない。射出終了時点では、金型内のモールド樹脂はまだ硬化しておらず液状である為、この高い圧力が金型内の各部に印加されることになり、電解コンデンサ４の端子９が外装ケース５の外部に導出される切り欠き部１０にも印加され、密封部材１１が無い場合は、微小な隙間からモールド樹脂３が内部に浸入し、電解コンデンサ４の封口ゴム８を押し、それにより封口ゴム８が移動して、電解コンデンサ４の内部素子１９を損傷する可能性がある。図６は、それを防止する為に設けた、固定子１より外部に突出する樹脂溜り部６の拡大断面図であり、固定子１と樹脂溜り部６がモールド金型１５内で形成されている状態を示している。樹脂溜り部６は、図１における矢印で示すモールド金型１５のゲート位置の反対側である、モールド樹脂３の最終充填部近傍に設けられている。さらに固定子１と樹脂溜り部６の間には、微小な断面積で形成された接続部１４が設けられているので、モールド樹脂３は、まず固定子１側へ流入し、充填が完全に終了する直前の、固定子１側の金型内圧力が高くなる直前に、樹脂溜り部６内に流入することになる。このとき、樹脂溜り部６内に、モールド樹脂３が完全に充填される前に、モールド樹脂の充填が停止するよう成形機の射出時間や計量位置を設定しておけば、金型１５内の成形圧力が高くなる前に、固定子１が形成されるとともに、成形圧力が高くなっていないので、電解コンデンサ４の端子９と外装ケース５の切り欠き部間の微小な隙間からのモールド樹脂３の浸入を防止することが可能になる。また、接続部１４は微小な断面積で形成されているので、樹脂溜り部６は、固定子１をモールド金型１５から取り出した後、固定子１から簡単に除去することが可能である。

これにより、モールド樹脂の成形圧による、電解コンデンサ等の電子部品の損傷を完全に防止することができ、高品質の樹脂モールドモータが得られる。

尚、本実施の形態では密封部材１１を使用した例を説明したが、成形機の制御ミスにより、樹脂溜り部にもモールド樹脂が完全に充填されてしまった場合でも、外装ケース内に樹脂が浸入しないようにする為のものであり、ミス等の対応が必要ない場合は不要である。

又、本実施の形態では、ＡＣ電源直結型のブラシレスＤＣモータの樹脂モールドモータの例を説明したが、その他のモータでもよく、要は電子部品を搭載する樹脂モールドモータであれば、本案構造は適用可能である。

（実施の形態２）
図７は、本発明の第２の実施の形態における電解コンデンサに外装ケースを装着した状態を示す斜視図と断面図である。

図において、外装ケース１６は電解コンデンサ４の封口ゴム８側のみを保護する構造であり、円筒状の開口した片側端面より、電解コンデンサ４を挿入するとともに、閉口した反対側の端面に設けた２ケ所の穴部１７より、電解コンデンサ４の端子９を外装ケース外に導出し、プリント基板２に半田付けにて固定するものである。成形圧力が低く、電解コンデンサの金属缶部１８が変形しない場合は、封口ゴム８部への樹脂の浸入による封口ゴム８部の移動を防止すれば内部素子１９の損傷を防止することができ、本案構造の採用が可能になる。密封部材１１を使用するかどうかは、実施例１と同様である。

これにより、外装ケースの構造が簡単になるとともに、電解コンデンサのプリント基板への装着が容易になり、高品質の樹脂モールドモータを低価格で製造することが可能になる。

以上のように、本発明による樹脂モールドモータは、電子部品の損傷を確実に防止することができ、電子部品を多く搭載する交流電源直結合型のブラシレスＤＣモータ用として最適である。

本発明の実施の形態１の樹脂モールドモータの固定子を示す３面図 同モータの全体の構造を示す半断面図 同モータに内蔵されている制御回路のブロック図 同外装ケース内に電解コンデンサを収納した状態を説明する図（（ａ）斜視図、（ｂ）断面図） 同外装ケースに印加されるモールド樹脂の成形圧力の変化を示したグラフ 同モータの固定子の外部に設けた樹脂溜り部の拡大断面図 本発明の実施の形態２の外装ケース内に電解コンデンサを収納した状態を説明する図（（ａ）斜視図、（ｂ）断面図） 従来の樹脂モールドモータの斜視図 同モータの断面図 同モータにおける電解コンデンサを保護ケースに収納した状態を示す図（（ａ）斜視図、（ｂ）断面図）

符号の説明

１ 固定子
２ プリント基板
３ モールド樹脂
４ 電解コンデンサ
５ 外装ケース
６ 樹脂溜り部
１１ 密封部材

Claims (6)

1. 固定子に電子部品を搭載するプリント基板を備え、モールド樹脂により損傷する可能性のある前記電子部品を、損傷を防止する保護用の外装ケース内に収納するとともに、前記モールド樹脂の最終充填部近傍に、モータ外に突出する樹脂溜り部を設け、その樹脂溜り部に前記モールド樹脂が完全充填される前に樹脂の充填を停止し、成形後に前記樹脂溜り部を除去する樹脂モールドモータ。
2. 前記樹脂溜り部と前記モータとは細い接続部で連絡し、成型後の除去時にはこの接続部で樹脂溜り部を切断することを特徴とする請求項１記載の樹脂モールドモータ。
3. 前記外装ケース内に前記電子部品を収納するとともに、前記外装ケースから導出される前記電子部品の脚部を貫通させる前記外装ケースの穴部と前記脚部の隙間に、接着剤等の密封部材を塗布した請求項１または２記載の樹脂モールドモータ。
4. 前記電子部品は電解コンデンサであり、前記外装ケースは、前記電解コンデンサの封口部のみを保護する構造とした請求項１乃至３いずれかに記載の樹脂モールドモータ。
5. 請求項１乃至４のいずれかに記載の樹脂モールドモータのは、交流電源に直結するブラシレスＤＣモータである樹脂モールドモータ。
6. 請求項１乃至５のいずれかに記載の樹脂モールドモータを搭載した換気送風装置。

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